UNIDAD DE TRANSMISIÓN POR ENGRANAJES CON PORTA SATÉLITES.

Una unidad (11) de transmisión por engranajes de tipo planetario que comprende unos engranajes de planeta (27),

satélite (45) y corona (49) y un porta satélites (41), comprendiendo dicho porta satélites (41) una placa (43) de bogie de satélite que soporta y ubica unos cojinetes (45, 46) de satélite separados circunferencialmente en los que están montados los satélites (47, 48), estando soportados los cojinetes (45, 46) en las posiciones de al menos algunos satélites separados circunferencialmente en unos ejes (44) que están fijados de forma sustancialmente rígida a la placa (43) de bogie, comprendiendo la unidad los satélites (47, 48) dispuestos en pares alineados axialmente, soportando los cojinetes (45, 46) pares respectivos de satélites (47, 48) alineados, estando dispuestos dos engranajes (47, 48) de cada par en caras opuestas de la placa (43), caracterizada por el hecho de que los satélites (47, 48) están soportados con respecto a la placa (43) de bogie por dichos ejes (44), que son del tipo de eje flexible

La presente invención se refiere a un porta satélites para una unidad de transmisión por engranajes y, de forma específica, aunque no exclusiva, a una unidad de transmisión por engranajes de tipo planetario que puede ser aplicada en una unidad de transmisión por engranajes para una turbina eólica.

Una unidad de engranajes de tipo planetario de este tipo es conocida, por ejemplo, por WO 03/00281.

Existe una necesidad constante de turbinas eólicas más grandes, especialmente en ubicaciones marinas, debido a la escasez de ubicaciones adecuadas y al coste de las obras. Al mismo tiempo, las necesidades de reducción de tamaño y peso de las máquinas y sus componentes son cada vez más importantes. De forma típica, un rotor de turbina eólica acciona el eje de baja velocidad de una unidad de transmisión por engranajes, que transforma el par y la velocidad del rotor en el par y la velocidad necesarios de un generador eléctrico.

La integración de los componentes de una turbina eólica es una manera de reducir el peso y hacer que la unidad de transmisión sea más compacta, aunque es importante que el diseño y la ejecución de la unidad de transmisión eviten la interferencia mutua de las cargas externas e internas en los distintos componentes. También es importante que la estructura de una unidad de transmisión integrada permita conseguir una lubricación eficaz de forma económica y fiable.

WO 03 014566 describe las características del preámbulo de la reivindicación 1.

La presente invención se refiere especialmente, aunque no de forma exclusiva, al problema de obtener un soporte para satélites preciso y de larga duración de manera económica y que pueda ser utilizado en una unidad de turbina eólica.

Según un aspecto de la presente invención, una unidad de transmisión por engranajes de tipo planetario comprende unos engranajes de planeta, satélite y corona y un porta satélites, comprendiendo dicho porta satélites una placa de bogie de satélite que soporta y ubica unos cojinetes de satélite separados circunferencialmente en los que están montados los satélites, estando soportados los cojinetes en las posiciones de al menos algunos satélites separados circunferencialmente en unos ejes que están fijados de forma sustancialmente rígida a la placa de bogie, estando soportados los satélites con respecto a la placa de bogie por dichos ejes, que son del tipo de eje flexible, y comprendiendo la unidad los satélites dispuestos en pares alineados axialmente, soportando los cojinetes pares respectivos de satélites alineados, estando dispuestos dos engranajes de cada par en caras opuestas de la placa.

El cojinete o cojinetes en la posición de cada satélite separado circunferencialmente pueden estar soportados en un eje que, durante su uso, es capaz de ajustarse automáticamente en dicha posición angular con respecto a la placa de bogie.

La placa de bogie puede ser del tipo que, como resultado de la deformación elástica, es suficientemente elástica para permitir el ajuste automático de la posición angular del eje con respecto al eje de giro de la corona, por ejemplo, en el caso de un eje que está fijado de forma sustancialmente rígida a la placa de bogie.

En dirección axial paralela al eje de giro del porta satélites, un cojinete principal para soportar de forma giratoria una corona con respecto a un porta satélites puede estar dispuesto en una posición sustancialmente alineada de forma axial con la posición axial al menos de la corona de la unidad de transmisión por engranajes.

En algunas realizaciones de la invención, puede ser preferido que los engranajes de planeta, satélite y corona estén dispuestos en un plano transversal (perpendicular al eje de giro de dichas fuerzas giratorias) que también contiene dicho cojinete principal.

La corona puede formar una ubicación axial y radial para el cojinete principal. La corona puede tener una superficie radialmente exterior con un perfil escalonado para definir un borde para la ubicación de un anillo de cojinete interior del cojinete principal. El anillo de cojinete interior puede estar fijado axialmente y de forma no giratoria entre dicho borde y una estructura de soporte.

La corona puede estar dotada de un anillo de refuerzo, pudiendo extenderse dicho anillo de refuerzo axialmente y/o radialmente más allá de la superficie dentada de la corona. Dicho anillo de refuerzo puede formar una ubicación axial del cojinete principal.

El cojinete principal puede comprender un cojinete cónico doble, y dicho cojinete cónico doble puede comprender un único anillo de cojinete exterior. El cojinete cónico doble puede comprender unos rodillos dispuestos en una configuración en forma de O, en la que los rodillos de una serie aumentan su diámetro en una dirección en alejamiento de los rodillos de la otra serie del par de series.

En otro de sus aspectos, la presente invención da a conocer una turbina eólica que comprende rotores, un generador y una unidad de transmisión que comprende una unidad de transmisión por engranajes del tipo según la presente invención. De forma típica, en dicha unidad de transmisión, la corona puede estar soportada de forma no giratoria con respecto a una estructura de soporte.

Una parte de la unidad de transmisión por engranajes, p. ej., un cuerpo envolvente de la misma, puede estar dispuesta para soportar un generador eléctrico.

A continuación, se describirá la invención, solamente a título de ejemplo, haciendo referencia a los dibujos esquemáticos que se acompañan, en los que:

la figura 1 es una vista en alzado de una turbina eólica que tiene una unidad de transmisión por engranajes de la presente invención;

la figura 2 es una vista en sección de parte de una unidad de transmisión por engranajes;

la figura 3 muestra una parte de la figura 2 de forma más detallada, y

la figura 4 muestra una característica específica de la presente invención.

Una turbina eólica 10 (ver figura 1) comprende una unidad 11 de transmisión por engranajes que actúa para transmitir el par procedente de unas aspas 12 de rotor y de un cubo 14 de rotor a un generador eléctrico 13, comprendiendo la unidad de transmisión por engranajes una unidad de engranajes de tipo planetario. La unidad de transmisión por engranajes y el generador están alojados en una góndola 15 y soportados por la misma.

La unidad 11 de transmisión por engranajes se describe en este caso de forma más detallada haciendo referencia a las figuras 2 y 3. La unidad 11 de transmisión por engranajes comprende una unidad de engranajes de tipo planetario que tiene cuatro satélites 25 separados circunferencialmente, un planeta 27, un porta satélites 28 y una corona 24 que está montada de forma no giratoria con respecto a la estructura de la góndola 15.

El planeta está conectado a un eje de salida (no mostrado) conectado a una unidad de engranajes adicional o directamente al rotor del generador 13.

La superficie 29 radialmente exterior de la corona 24 forma una ubicación y un soporte para el anillo interior 30 de un cojinete 23 principal.

El anillo exterior 31 del cojinete principal tiene fijado al mismo el cubo 14

de rotor, y la zona exterior 22 del porta satélites 28 está interpuesta entre el cubo de rotor y el anillo 31.

En una estructura anterior propuesta, el porta satélites 28 de la figura 3 comprende cuatro puntales 26 de soporte de cojinete separados circunferencialmente de forma uniforme para ubicar los cojinetes 32 que soportan de forma giratoria los cuatro satélites 25. El porta satélites 28 tiene una zona anular 33 que se extiende radialmente entre la posición radial de los puntales 26 de cojinete y la zona exterior 22 y está diseñada para ser relativamente rígida en una dirección circunferencial alrededor del eje Y para transmitir el par entre la zona 22 y los puntales 26 de soporte, pero para ser relativamente flexible alrededor de los ejes X yZ.

Según la presente invención, el porta satélites 28 es sustituido por un porta satélites 41 (ver figura 4) dotado, en esta realización, de tres puntales 42 integrales y separados circunferencialmente de forma uniforme que soportan una placa 43 de bogie de satélite. La placa de bogie de satélite soporta tres ejes 44 separados de forma uniforme circunferencialmente. Cada eje 44 soporta, en caras opuestas...

1. Una unidad (11) de transmisión por engranajes de tipo planetario que comprende unos engranajes de planeta (27), satélite (45) y corona (49) y un porta satélites (41), comprendiendo dicho porta satélites (41) una placa (43) de bogie de satélite que soporta y ubica unos cojinetes (45, 46) de satélite separados circunferencialmente en los que están montados los satélites (47, 48), estando soportados los cojinetes (45, 46) en las posiciones de al menos algunos satélites separados circunferencialmente en unos ejes (44) que están fijados de forma sustancialmente rígida a la placa (43) de bogie, comprendiendo la unidad los satélites (47, 48) dispuestos en pares alineados axialmente, soportando los cojinetes (45, 46) pares respectivos de satélites (47, 48) alineados, estando dispuestos dos engranajes (47, 48) de cada par en caras opuestas de la placa (43), caracterizada por el hecho de que los satélites (47, 48) están soportados con respecto a la placa (43) de bogie por dichos ejes (44), que son del tipo de eje flexible.

2. Una unidad (11) de transmisión por engranajes según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que al menos algunos de los cojinetes (45, 46) de satélite separados circunferencialmente son cojinetes de rodillos cónicos.

3. Una unidad (11) de transmisión por engranajes según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por el hecho de que cada satélite (47, 48) de dichos pares está montado en un par de cojinetes de rodillos cónicos.

4. Una unidad (11) de transmisión por engranajes según la reivindicación 3, caracterizada por el hecho de que al menos uno de dichos pares de cojinetes (47, 48) de rodillos cónicos está dispuesto en una configuración en forma de O.

5. Una unidad (11) de transmisión por engranajes según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por el hecho de que los cojinetes (45, 46) en la posición de cada satélite separado circunferencialmente están soportados en unos ejes (44) que, durante su uso, se ajustan automáticamente en posición angular con respecto a la placa (43) de bogie.

6. Una unidad (11) de transmisión por engranajes según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que cada eje (44) que soporta uno de dichos satélites (47, 48) está fijado de forma sustancialmente rígida a la placa (43) de bogie.

7. Una unidad de transmisión por engranajes según la reivindicación 5 o 6, caracterizada por el hecho de que la placa (43) de bogie puede deformarse elásticamente para permitir el ajuste automático de la posición angular del eje o de cada eje (44) con respecto al eje de giro de la corona (49).

8. Una unidad de transmisión por engranajes según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por el hecho de que comprende un cojinete principal (23) que comprende una superficie de cojinete interior con un diámetro superior al de la superficie dentada de la corona (23).

9. Una unidad de transmisión por engranajes según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por el hecho de que el porta satélites

(41) forma una vía de transmisión de par que se extiende radialmente que es rígida

en torsión pero relativamente elástica en una dirección axial paralela al eje 20 alrededor del que actúan las fuerzas giratorias.